Żywią (się) y bronią - bakterie kontra antybiotyki

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Bakterie mogą się bronić przed antybiotykami na wiele różnych sposobów, np. wypompowując je szybko z komórki albo modyfikując, tak by przestały już być toksyczne. Kanadyjsko-francuski zespół wpadł ostatnio na trop kolejnego mechanizmu zabezpieczającego: pewne bakterie glebowe rozkładają sulfametazynę, traktując ją jak źródło niezbędnych do wzrostu azotu i węgla.

Ed Topp, mikrobiolog glebowy z Agriculture and Agri-Food Canada, podkreśla, że już wcześniej odkryto, że istnieją bakterie, które wykorzystują pesty- i herbicydy, ale "antybiotykożerność" to, wg niego, całkowite novum.

Ponieważ wiele podawanych trzodzie i bydłu antybiotyków dostaje się do środowiska, w 1999 r. zespół Toppa rozpoczął serię eksperymentów polowych. Miały one pomóc w ocenie, jak długoterminowa ekspozycja na antybiotyki wpływa na populacje mikroorganizmów glebowych. Rokrocznie do ziemi aplikowano mieszankę 3 antybiotyków weterynaryjnych: sulfametazyny (SMZ), tylozyny (TYL) i chlortetracykliny (CTC). W pierwszych 6 latach (1999-2004) stosowano dawki 0, 0,01, 0,1 i 1,0 mg kg⁻¹ gleby, a w latach kolejnych 0, 0,1, 1,0 i 10 mg kg⁻¹. Niższy koniec tego zakresu odpowiada nawożeniu raz do roku odchodami świń po antybiotykach.

Początkowo naukowcy interesowali się, czy coroczne zabiegi sprzyjają wyższemu poziomowi lekooporności u bakterii glebowych. Parę lat temu postanowili też porównać utrzymywanie się antybiotyków na wielokrotnie dawkowanych polach i w glebach kontrolnych. Akademicy zdecydowali się na drugi z eksperymentów, ponieważ wcześniejsze prace sugerowały, że w glebach o dłuższej historii ekspozycji pestycydy są często rozkładane szybciej (sugerowało to, że z czasem dobór naturalny zaczynał faworyzować bakterie rozkładające te związki).

Gdy po 10 latach przystąpiono do analizy, okazało się, że w porównaniu do pól kontrolnych, w glebie długo traktowanej wysokimi dawkami antybiotyków leki - SMZ i TYL, ale nie CTC - były degradowane o wiele szybciej. Efekt dotyczył zwłaszcza sulfametazyny, która znikała nawet do 5 razy prędzej.

W kolejnym etapie naukowcy wyizolowali rozkładający SMZ szczep (Microbacterium sp.) i rozpoczęli jego hodowlę. Ostatnio pojawiły się doniesienia o co najmniej 2 innych szczepach Microbacterium, które rozkładają sulfonamidy. Jeden odkryto w glebie, drugi w oczyszczalni ścieków.